Термоанемометрия для диагностики турбулентных потоков

Назначение

Компоновка системы, включающей в себя управляющую схему анемометра, датчик и программное обеспечение
Типичная калибровочная кривая отношения между выходным сигналом напряжения анемометра и скоростьюТермоанемометрия – это метод, требующий наличия датчика для измерения скорости в одной точке с высокой точностью и с высокими частотными характеристиками. Типичная термоанемометрическая система имеет два основных компонента, управляющую схему и датчик. Имеется два типа управляющих схем. Один – это анемометр постоянной температуры (для измерения скоростей), а другой – анемометр постоянного тока (для измерения температур).

Имеется много различных типов датчиков, проволочного или плёночного типов, для одномерных, двухмерных и трёхмерных составляющих скорости, а также для низких значений газов и жидкостей.

Благодаря своим высоким частотным характеристикам система термоанемометрии является великолепным инструментом для измерения пульсации турбулентных потоков. Имеется много версий датчиков, применяемых в различных текучих средах. Для проведения измерений в потоках газов и жидкостей предлагаются одномерные, двухмерные и трёхмерные датчики. Кроме того, для обеспечения корреляции с частотными характеристиками потока имеются датчики проволочного и плёночного типа. Выбор соответствующего датчика является важнейшим фактором для успешного выполнения измерений. Типовой диапазон скоростей для термоанемометрической системы простирается от нескольких см/сек до сотен м/сек.

Особенности и преимущества

• Измерение в одной точке при диапазоне скоростей от см/сек до сотен м/сек.
• Калибровка датчика по выходному сигналу скорости
• Хорошее пространственное разрешение и высокие частотные характеристики
• 1, 2 и 3 составляющих скорости с соответствующим типом датчика
• Целовременной высокоскоростной отбор проб
• Спектр мощности и статистические характеристики потоков измеряются в м/сек

Изображение различных датчиков, одномерный, двухмерный и трёхмерный датчики

Как работает термоанемометрия

• Термоанемометрия требует, чтобы датчик нагревался до определённой высокой температуры
• Когда датчик подвергается действию потока, он охлаждается, а величина тока, необходимая для поддержания его оригинальной температуры, будет индикацией скорости потока вокруг датчика
• Калибровка выполняется, чтобы увязать напряжение со скоростью

Конфигурация датчиков различных типов Sensor Orientation (Relative to connector end of probe) – установка датчика (по отношению к концу измерительного зонда),
Sensor Position (Relative to connector end of probe) – положение датчика (по отношению к концу измерительного зонда),
Upstream – противоток,
In line – по ходу потока,
Example – пример.

Установка датчика по отношению к измеряемому потоку

Типичный результат при использовании трёхмерного датчика

График спектра мощности, измеренной проволочным датчиком в потоке в аэродинамической трубе